第二章数量遗传学基础106页PPT
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q R 0.980.98,9p 90.0101
数量遗传学基础
性连锁基因
性连锁基因与基因型频率
数量遗传学基础
数量遗传学基础
数量遗传学基础
性连锁基因频率在群体中的变化
数量性状的数学模型和遗传参数估测 选择理论和方法 交配系统（近交和杂交）的遗传效应分析 育种规划理论 基因频率和基因型频率 通径系数
统计推断
群体
遗传参数 统计预测 育种群交配系统
群体
参数估计
选择
繁殖
育种规划
图：数量遗传学研究内容间的相互关系
数量遗传学基础
数量性状遗传规律的研究步骤
建立数量性状遗传关系的数学模型 根据资料检验模型的正确性 估计模型参数，即遗传参数 检验参数估计的可靠性 结合实际作出参数的生物学解释 应用模型解决实际育种问题
和aa，可用D、H和R分别表示各自的频率，这时
D+H+R=1。
数量遗传学基础
基因频率与基因型频率的关系
在一对基因时： AA基因型频率为D，有2D的A基因 Aa基因型频率为H，有H的A和a基因 aa基因型频率为R，有2R的a基因 因此，A和a的基因频率分别为：
数量遗传学基础
实例
人类MN血型是由一对等位基因（M，N）控 制，它们是共显性的，可形成三种基因型 （MM、MN和NN），其抗原类型表现为M 型、MN型和N型。通过对69685个人的抽测， 发现M型有21045人、MN型有34378人、N型 有14262人。试估计基因和基因型频率。
eijk 随机误差效应
si 公猪的固定效应
(sr)ij 互作效应
数量遗传学基础
对数量遗传学研究内容的几点认识
统计学思想贯穿数量遗传学的全部内容， 如遗传参数估计和育种值的预测等。
确定性与不确定性的矛盾时时体现，遗传 参数和育种值是真实存在的，但只能通过 样本来推断总体，通过表型值来预测育种 值。
数量遗传学基础
数量遗传学的形成过程
孟德尔规律 (1865)
重新发现 (1900)
细胞遗传学……
Galton
Nilsson-Ehle, Johannsen, Fisher
(1889)
(1908)
(1909)
数量遗传学
Pearson
生物统计学
(1897 、1905）
(1918)
数量遗传学基础
数量遗传学研究内容
例：
研究公猪（s）和饲养水平（ r ）及其互作效应
对猪日增重的影响。
首先建立观测值的数学模型：
yijk sirj(s)r ijeijk
i 1 、 2 、 3 ； j 1 、 2 ； k 1 、 2 、 、 n ij
yijk 第 i公猪在第 j饲养水平下的第 个k后代的日增重
总体均数
rj 饲养水平固定效应
数量遗传学基础 因为基因型与所测的抗原类型一致，因此这三种基因型频率 D、H和R分别为：
M和N的基因频率分别为p和q：
数量遗传学基础
基本概念—随机交配
随机交配（random mating），其基本含义是 指在一个有性繁殖的群体中，任何个体与所 有异性个体都有相同的交配机会，即任何一 对异性个体的结合都是随机的。
数量遗传学基础
群体遗传平衡定律——Hardy-Weinberg定律：
在随Fra Baidu bibliotek交配的大群体中，若没有选择、突变、迁移等因 素的作用，基因频率和基因型频率在世代间保持不变。
在任何大群体中，不论初始基因频率如何，只要经过一 个世代的随机交配，一对常染色体上的基因就可达到平 衡状态，没有其它因素影响时，其基因频率和基因型频 率在以后的连续世代随机交配情况下保持平衡状态。
用百分率表示，取值范围在0到1之间， 通常写成小数的形式，它是群体遗传特 性的基本标志。
数量遗传学基础
基本概念—基因型频率
基因型频率（genotype frequency）：在二倍体的 生物群体中，某一基因座的特定基因型在其全部 基因型中所占的比例。
用百分率表示，取值范围在0到1之间，通常也写 成小数的形式，同一位点的所有基因型的频率总 和为1，一般用大写字母表示。在只有一对等位基 因（A和a）时，可形成三种基因型，即AA、Aa
在平衡状态下，一对等位基因的基因频率与基因型频率 的关系为：
Dp2,H2p,q Rq2
Hardy-Weinberg平衡
数量遗传学基础
一对等位基因时的亲本交配类型和后代基因型频率
数量遗传学基础
一世代的基因型频率和基因频率分别为：
数量遗传学基础
群体遗传平衡的统计检验
数量遗传学基础
群体遗传平衡定理的推广
基因座 群体遗传结构的影响因素
选择、突变、迁移、交配方式、遗传漂变
数量遗传学基础
基本概念—群体
孟德尔群体（Mendelian population）：个体间有 交配的可能性、在连续世代间有基因交换的有 性繁殖群体，其中的所有基因可看作是一个基 因库，各个体共享这一基因库资源，相互间可 自由地进行基因交流。
研究对象在个体与群体间相互转换 遗传与变异的矛盾
数量遗传学基础
数量遗传学研究现状及发展前景
数量性状遗传基础理论方面 遗传参数估计的方法方面 选择理论和方法方面 资料处理和计算手段方面 宏观应用方面 新知识和技术方法的应用方面
数量遗传学基础
第一节：群体的遗传结构
群体的遗传结构—基因频率、基因型频率 群体遗传平衡定律：Hardy－Weinberg定律 群体遗传平衡定律的推广—等位多基因、多
一对等位基因无显性或显性不完全 一对等位基因完全显性 性连锁基因 复等位基因 多基因座
数量遗传学基础
一对等位基因完全显性
可以识别的隐性纯合子基因型频率等于 q 2
q ，R 而p=1-q，从而很容易的确定群体的基
因频率。
例子：在奶牛中有角与无角是由一对等位基因控制的， 无角是显性的。据某牛场统计表明，约有2％的牛是无角 的，试计算基因频率。
一个个体在群体中存在的时间是有限的，除非 发生突变，其遗传基础是终生不变的。一个群 体则是可以长期存在的，群体可大可小、分布 可广可窄，其遗传结构由所有个体的遗传基础 决定，并受到各种各样的因素影响，可以随时 发生变化。
数量遗传学基础
基本概念—基因频率
基因频率（gene frequency）：在一个群 体中某一等位基因的数量与占据同一基 因座的全部等位基因总数的比例。
数量遗传学基础
性连锁基因
性连锁基因与基因型频率
数量遗传学基础
数量遗传学基础
数量遗传学基础
性连锁基因频率在群体中的变化
数量性状的数学模型和遗传参数估测 选择理论和方法 交配系统（近交和杂交）的遗传效应分析 育种规划理论 基因频率和基因型频率 通径系数
统计推断
群体
遗传参数 统计预测 育种群交配系统
群体
参数估计
选择
繁殖
育种规划
图：数量遗传学研究内容间的相互关系
数量遗传学基础
数量性状遗传规律的研究步骤
建立数量性状遗传关系的数学模型 根据资料检验模型的正确性 估计模型参数，即遗传参数 检验参数估计的可靠性 结合实际作出参数的生物学解释 应用模型解决实际育种问题
和aa，可用D、H和R分别表示各自的频率，这时
D+H+R=1。
数量遗传学基础
基因频率与基因型频率的关系
在一对基因时： AA基因型频率为D，有2D的A基因 Aa基因型频率为H，有H的A和a基因 aa基因型频率为R，有2R的a基因 因此，A和a的基因频率分别为：
数量遗传学基础
实例
人类MN血型是由一对等位基因（M，N）控 制，它们是共显性的，可形成三种基因型 （MM、MN和NN），其抗原类型表现为M 型、MN型和N型。通过对69685个人的抽测， 发现M型有21045人、MN型有34378人、N型 有14262人。试估计基因和基因型频率。
eijk 随机误差效应
si 公猪的固定效应
(sr)ij 互作效应
数量遗传学基础
对数量遗传学研究内容的几点认识
统计学思想贯穿数量遗传学的全部内容， 如遗传参数估计和育种值的预测等。
确定性与不确定性的矛盾时时体现，遗传 参数和育种值是真实存在的，但只能通过 样本来推断总体，通过表型值来预测育种 值。
数量遗传学基础
数量遗传学的形成过程
孟德尔规律 (1865)
重新发现 (1900)
细胞遗传学……
Galton
Nilsson-Ehle, Johannsen, Fisher
(1889)
(1908)
(1909)
数量遗传学
Pearson
生物统计学
(1897 、1905）
(1918)
数量遗传学基础
数量遗传学研究内容
例：
研究公猪（s）和饲养水平（ r ）及其互作效应
对猪日增重的影响。
首先建立观测值的数学模型：
yijk sirj(s)r ijeijk
i 1 、 2 、 3 ； j 1 、 2 ； k 1 、 2 、 、 n ij
yijk 第 i公猪在第 j饲养水平下的第 个k后代的日增重
总体均数
rj 饲养水平固定效应
数量遗传学基础 因为基因型与所测的抗原类型一致，因此这三种基因型频率 D、H和R分别为：
M和N的基因频率分别为p和q：
数量遗传学基础
基本概念—随机交配
随机交配（random mating），其基本含义是 指在一个有性繁殖的群体中，任何个体与所 有异性个体都有相同的交配机会，即任何一 对异性个体的结合都是随机的。
数量遗传学基础
群体遗传平衡定律——Hardy-Weinberg定律：
在随Fra Baidu bibliotek交配的大群体中，若没有选择、突变、迁移等因 素的作用，基因频率和基因型频率在世代间保持不变。
在任何大群体中，不论初始基因频率如何，只要经过一 个世代的随机交配，一对常染色体上的基因就可达到平 衡状态，没有其它因素影响时，其基因频率和基因型频 率在以后的连续世代随机交配情况下保持平衡状态。
用百分率表示，取值范围在0到1之间， 通常写成小数的形式，它是群体遗传特 性的基本标志。
数量遗传学基础
基本概念—基因型频率
基因型频率（genotype frequency）：在二倍体的 生物群体中，某一基因座的特定基因型在其全部 基因型中所占的比例。
用百分率表示，取值范围在0到1之间，通常也写 成小数的形式，同一位点的所有基因型的频率总 和为1，一般用大写字母表示。在只有一对等位基 因（A和a）时，可形成三种基因型，即AA、Aa
在平衡状态下，一对等位基因的基因频率与基因型频率 的关系为：
Dp2,H2p,q Rq2
Hardy-Weinberg平衡
数量遗传学基础
一对等位基因时的亲本交配类型和后代基因型频率
数量遗传学基础
一世代的基因型频率和基因频率分别为：
数量遗传学基础
群体遗传平衡的统计检验
数量遗传学基础
群体遗传平衡定理的推广
基因座 群体遗传结构的影响因素
选择、突变、迁移、交配方式、遗传漂变
数量遗传学基础
基本概念—群体
孟德尔群体（Mendelian population）：个体间有 交配的可能性、在连续世代间有基因交换的有 性繁殖群体，其中的所有基因可看作是一个基 因库，各个体共享这一基因库资源，相互间可 自由地进行基因交流。
研究对象在个体与群体间相互转换 遗传与变异的矛盾
数量遗传学基础
数量遗传学研究现状及发展前景
数量性状遗传基础理论方面 遗传参数估计的方法方面 选择理论和方法方面 资料处理和计算手段方面 宏观应用方面 新知识和技术方法的应用方面
数量遗传学基础
第一节：群体的遗传结构
群体的遗传结构—基因频率、基因型频率 群体遗传平衡定律：Hardy－Weinberg定律 群体遗传平衡定律的推广—等位多基因、多
一对等位基因无显性或显性不完全 一对等位基因完全显性 性连锁基因 复等位基因 多基因座
数量遗传学基础
一对等位基因完全显性
可以识别的隐性纯合子基因型频率等于 q 2
q ，R 而p=1-q，从而很容易的确定群体的基
因频率。
例子：在奶牛中有角与无角是由一对等位基因控制的， 无角是显性的。据某牛场统计表明，约有2％的牛是无角 的，试计算基因频率。
一个个体在群体中存在的时间是有限的，除非 发生突变，其遗传基础是终生不变的。一个群 体则是可以长期存在的，群体可大可小、分布 可广可窄，其遗传结构由所有个体的遗传基础 决定，并受到各种各样的因素影响，可以随时 发生变化。
数量遗传学基础
基本概念—基因频率
基因频率（gene frequency）：在一个群 体中某一等位基因的数量与占据同一基 因座的全部等位基因总数的比例。